自以太坊合并完成之后，以太坊社区已经将关注点转移到如何开始扩展区块链以实现更便宜的交易费用、更快的交易和更高的吞吐量，同时保持建立在这个区块链之上的DeFi协议和其他dAPP的安全性。零知识以太坊虚拟机(zkEVM)目前构成了在以太坊社区内开发的最广受好评的扩展技术之一。
图片来源：由无界版图AI?工具生成。
本文的重点将研究zkEVM和zkEVM领域中需要注意的一些关键项目。要了解zk-EVM是什么，我们首先需要了解两个关键概念；零知识Rollup(zk-Rollups)和以太坊虚拟机(EVM)
什么是ZK-Rollups
ZK-Rollup是一种在以太坊区块链之上运行的第2层扩展解决方案。ZK-Rollups是链下协议，它在以太坊区块链之外执行交易，然后通过链上Rollup合约将交易批次提交回链上。ZK-rollup处理交易、执行计算并在链下存储数据，同时将资产保存在链上智能合约中。
对冲基金Third Point CEO：一直在深入研究加密货币:美国纽约对冲基金Third Point 首席执行官Daniel Loeb表示其一直在深入研究加密货币。（U.Today）[2021/3/1 18:05:03]
本质上，ZK-Rollups处理链下交易以减少在执行交易时对区块空间的需求，然后将结果发送到以太坊区块链。ZK-Rollups本质上称为零知识，因为在交易完成后，它们会作为一个批次发送回以太坊区块链，并证明它们是有效的。这些证明被称为短的非交互式知识论证。zk-SNARK是用于验证数据真实性的方法，而无需透露交易的全部细节。
来源：Vocdoni
ZK-Rollups架构有两个关键组件：
链上合约：ZK-Rollups由运行在以太坊网络上的智能合约控制。以太坊区块链作为主合约，存储汇总块和排序，跟踪存款，并存储汇总状态。链上合约还充当验证者，确保ZK-Rollup生成的块。链下虚拟机：链下虚拟机独立于以太坊虚拟机，是ZK-Rollup架构中处理交易的地方。这确保了以太坊主网络上的区块空间减少。现在让我们看看什么是以太坊虚拟机：
姚前：区块链技术值得数据跨境流动及其监管各方深入研究:《中国金融》2020年第22期，中国证监会科技监管局局长姚前刊文《数据跨境流动的制度建设与技术支撑》表示，支付标记化技术将个人数据的“匿名化”交由可信第三方负责，而区块链技术则创造了用户完全自主可控的数据隐私保护新思路。用户的私钥可以本地生成，通过公钥计算发布有效的账户地址，从而隔断账户地址和账户持有人真实身份的关联。通过控制私钥，用户可以在区块链上自主完成交易，虽然在区块链网络上能够看到每一笔交易的细节，但无法对应到现实世界中的具体某个人。区块链技术从根本上打破中心化模式下数据控制者对数据的天然垄断，赋予用户真正的数据隐私保护权。区块链技术还可与先进密码学技术结合，发展出各类隐私保护方案。比如，利用基于环签名、群签名等密码学方案保护签名方身份；采用高效的同态加密方案实现密文的多方处理，隐藏用户交易金额等敏感信息；采用零知识证明方案，使交易数据能被审查和验证，但又不能被真实探知。区块链技术这一自主可控的隐私保护新思路，值得数据跨境流动及其监管各方深入研究。[2020/11/24 21:56:04]
什么是EVM
江苏银行年报：将对区块链等技术持续深入研究:4月20日消息，日前，江苏银行年报指出，江苏银行将不断优化IT治理体系，加快重大创新项目建设，对5G、区块链、人工智能等技术持续深入研究，在互联网贷款、智能投顾、线上票据贴现、线上动产质押、跨境业务等领域落地的产品扩面成势。（经济参考网）[2020/4/20]
资料来源：以太坊基金会?
以太坊虚拟机(EVM)是一种数据处理引擎，其功能类似于具有大量可执行项目的分布式计算机。它是虚拟机，是以太坊整个运营结构的基础。它被视为以太坊中处理执行和智能合约部署的组件。每个以太坊节点运行一个EVM，在每次交易后更新，以确保以太坊网络的状态在整个系统中是一致的。
现在我们已经研究了ZK和EVM的两个关键概念，让我们研究一下zkEVM是什么：
声音 | 国家医疗保障局副局长：国家医疗保障局将深入研究引入5G和区块链等先进技术:11月24日，全国医保电子凭证发布式在山东省济南市举行。国家医疗保障局副局长施子海表示，国家医疗保障局将不断探索创新，深入研究引入5G和区块链等先进技术，加快完善电子凭证功能和推广应用，推进医保治理体系和治理能力现代化，提升为民服务质量和水平，让更多便民举措更加广泛地惠及人民群众。（第一财经）[2019/11/24]
zkEVM—更深入的研究
zkEVM结合了ZK-Rollups和EVM的概念。因此，zkEVM允许开发dAPP，在使用以太坊虚拟机处理交易和执行智能合约的同时最大化隐私。
来源：ZK7?
zkEVM的类型
关于zkEVM的执行有不同的思想流派。然而，以太坊的创造者VitalikButerin已经普及了zkEVM的分类。让我们来看看Vitalik提出的这些分类。
声音 | 央行研究局局长：将深入研究完善金融科技监管制度框架等问题:据财联社消息，央行研究局局长王信今日在数字金融开放研究计划首届学术研讨会上表示，央行高度总是金融科技应用的相关研发，下一阶段值得深入研究的课题包括：Libra等加密数字货币有关问题，如是否会形成法定数字货币、少数数字稳定币并存格局；探索数字金融更好地支持实体经济发展，应开发多元化、全方位金融服务；完善金融科技监管制度框架，发展监管科技，如何将科技巨头纳入宏观审慎监管框架；加强数字金融基础设施建设，加强数字金融领域的国际协调合作等。[2019/7/8]
资料来源：VitalikButerin的博客?
Type1zkEVM
这些类型的zkEVM也被称为完全以太坊等效。这是因为这些EVM完全等同于以太坊，除了更容易生成证明之外，不会对区块链进行任何更改。
正方：
这些类型的zkEVm与以太坊完美兼容，可以为未来在以太坊网络上的zk集成提供基础。
反方：
以太坊网络最初并不是为了与zk兼容而构建的。因此，以太坊网络可能需要大量计算来进行zk证明。因此，这些zkEVM可能会导致更长的证明时间，并最终导致更长的交易完成时间。
一些构建Type1zkEVM的项目是来自隐私和扩展探索团队的AppliedZKP和Taiko。
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Type2zkEVM
Type2zkEVM实现寻求与以太坊虚拟机完全相同，但与以太坊等效略有不同。Type2zkEVM类似于以太坊区块链，除了数据结构和状态树不同。
正方：
Type2zkEVM具有几乎等同于EVM的虚拟机，并将确保与多个EVM调试工具和开发人员基础设施的兼容性。
反方：
Type2zkEVM与Type1EVM一样，具有较慢的证明时间，因为以太坊区块链最初不是为了与zk兼容而构建的。但是，Type2zkEVM的时间稍快一些。
一些构建Type2zkEVM的项目包括Scroll和PolygonHermez。
Type2.5zkEVM
Type2.5zkEVM之所以如此命名，是因为它们与Type2zkEVM非常相似，只是它们改变了gas成本。因此，Type2.5zkEVM有时被称为修改稿gas成本的EVM等效。
正方：
由于gas成本降低，Type2.5zkEVM相当便宜。
反方：
由于链上的gas成本发生了变化，因此存在与集成Type2.5zkEVM的软件创建者可用的开发工具不兼容的风险，并且这种实施可能会破坏一些已构建的去中心化应用程序。
Type3zkEVM
Type3zkEVM与其他形式的不同之处在于，协议中可以调用操作的次数有硬性限制。因此，这些类型的zkEVM有时被称为几乎EVM等效。
正方：
Type3zk-EVM更容易构建，并且大大缩短了验证时间，因为它们通常消除了难以实现的功能。
反方：
大多数协议目前避免保留为Type3zkEVM，直到它们能够完全实现使其成为Type2.5zkEVM的特性。因此，由于大多数应用程序需要重写，因此存在更高不兼容性的风险。
在它们的早期形式中，Scroll和Polygon被认为是Type3zkEVM。
Type4zkEVM
Type4zkEVM的实现是通过使用以Solidity和Vyper等高级语言编写的智能合约代码并将代码编译为zk-SNARK友好的。因此，它们被称为高级语言等效zkEVM。
正方：
Type4zkEVM具有非常快的证明时间。
反方：
在使用solidity或vyper等高级语言编译智能合约时，存在非常高的不兼容风险。
zkSync和来自Nethermind的Warp是构建和实施Type4zkEVM系统的项目。
最后
自以太坊合并完成以来，我们看到了扩展解决方案的增加，以确保以太坊仍然是执行去中心化金融项目和其他去中心化应用程序的首选层。因此，我们认为这个话题对于web3的成功至关重要。但是，同样重要的是要注意，其中一些解决方案是实验性的，并且这个空间正在迅速发展，因此我们恳请您在做出任何投资决定之前密切关注该空间。
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